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只排氧气不排二氧化碳?美国“绿钢”出炉,掀起钢铁业绿色风暴

3月12日外媒报道,波士顿金属公司在不产生二氧化碳的情况下,成功出炉了一炉钢水,这对于钢铁产业来说,可是一个重大突破,简直堪称爆炸性的好消息。

那这种技术到底有着怎样的意义?又会给我们带来什么样的好处呢?

波士顿金属公司的绿色创举

2025年,波士顿金属公司在其位于马萨诸塞州的试验工厂,利用MOE技术成功生产出首吨绿色钢铁,这一成果具有里程碑式的意义。

它不仅证明了零排放炼钢技术的可行性,为全球钢铁行业的低碳转型提供了切实可行的技术路径,还为其他金属制造业的绿色发展提供了借鉴思路。

正如波士顿金属公司首席执行官塔德乌-卡内罗所说:“我们是唯一一家拥有直接、可扩展方法来提高炼钢效率和清洁度的公司,通过这一里程碑,我们在实现绿色钢铁的道路上迈出了重要一步,而且我们是在美国本土实现这一目标的,这展示了能够促进国内制造业发展的关键创新。”

这一成就也吸引了众多资本的青睐,比尔盖茨领导的突破性能源投资公司、全球最大矿业公司之一必和必拓的风险投资部门以及全球钢铁巨头安赛乐米塔尔等都对该公司进行了投资,为其技术研发和商业化推广提供了有力支持。

优势与挑战并存

波士顿金属公司的“绿钢”技术无疑具有诸多显著优势,在环保层面,其最大的亮点便是几乎实现了零二氧化碳排放。

传统钢铁生产过程中,燃烧化石燃料产生的巨量碳排放,对全球气候变暖产生了不可忽视的影响,而波士顿金属公司的技术从根本上改变了这一局面,为缓解全球气候变化压力做出了积极贡献。

如果全球钢铁行业广泛采用这一技术,每年可减少大量的二氧化碳排放,这对于实现《巴黎协定》中控制全球温升的目标具有重要意义。

从创新角度来看,“熔融氧化物电解(MOE)”技术是对传统钢铁生产工艺的大胆突破。它摆脱了对煤炭、焦炭等传统化石能源的依赖,开创了用电能驱动钢铁生产的新模式,为钢铁行业的技术创新树立了标杆。

这种创新技术也为其他金属冶炼行业提供了新思路,有望带动整个金属制造业向绿色、低碳方向发展。

而且,随着技术的不断成熟和推广,绿钢在市场上的竞争力也将逐渐提升,满足消费者和企业对绿色产品日益增长的需求。

在建筑行业,使用绿钢建造的建筑物碳足迹更低,更符合可持续建筑标准;在汽车制造领域,绿钢可用于生产更轻量化、更环保的汽车零部件,提高汽车的燃油经济性和环保性能。

然而,波士顿金属公司的绿钢技术在迈向大规模商业化应用的道路上,也面临着一系列严峻挑战。

比如产能较低,成本较高,在产业链适应方面也面临难题,所以在技术创新上虽然有突破,然而想要大批量大规模商业化应用有较大难度。

全球钢铁业的绿色共振

波士顿金属公司的绿钢技术并非孤立现象,在全球范围内,众多企业和科研机构都在积极投身于绿色钢铁的研发与探索,一场钢铁行业的绿色变革正在悄然兴起。

在欧洲,瑞典的HYBRIT项目备受瞩目。该项目由瑞典钢铁公司SSAB、矿业公司LKAB和电力公司Vattenfall联合发起,致力于开发世界上第一种无化石炼钢技术。

其核心是用氢气替代煤炭作为还原剂,通过氢基直接还原铁(DRI)工艺生产钢铁。在传统高炉炼钢中,煤炭燃烧不仅提供热量,还作为还原剂将铁矿石中的氧夺走,而氢气具有更高的还原活性,且在与氧反应后只生成水,不会产生二氧化碳。

HYBRIT项目的第一家规模化示范工厂于2020年在瑞典吕勒奥破土动工,计划于2026年建成。届时,它将实现大规模的低碳甚至零碳钢铁生产,为欧洲钢铁行业的绿色转型树立标杆。

德国的蒂森克虏伯也在绿色钢铁领域迈出了坚实步伐。这家钢铁巨头与西门子合作,共同推进“凤凰计划”。

该计划旨在开发一种创新的直接还原铁工艺,通过使用可再生能源产生的氢气来还原铁矿石。蒂森克虏伯还在探索碳捕集与封存(CCS)技术在钢铁生产中的应用,将生产过程中产生的二氧化碳捕获并储存起来,以减少碳排放。通过这些努力,蒂森克虏伯希望在未来实现钢铁生产的碳中和目标。

在中国,河钢集团积极布局绿色钢铁产业。河钢集团投资建设了氢冶金示范工程,采用“富氢煤气竖炉直接还原 电炉炼钢”工艺。

在这个工艺中,富氢煤气作为还原剂,能够显著降低碳排放。同时,河钢集团还与国内外科研机构合作,开展绿色钢铁技术的研发与创新,推动钢铁生产向绿色、低碳方向发展。

波士顿金属公司的绿钢技术,为全球钢铁行业的绿色转型注入了强大动力。它的成功示范,激发了更多企业对绿色钢铁技术的信心和投入,促使全球钢铁行业加快技术创新和产业升级的步伐。随着越来越多的企业加入绿色钢铁的研发与生产行列,未来钢铁行业的绿色发展趋势愈发明显。

参考资料

Boston Metal Celebrates Historic Commissioning Run of MOE Green Steel Cell

Features

科技日报:钢铁生产碳排放巨大 欧洲钢企竞相研发绿色钢铁